SE520320C2

SE520320C2 -

Info

Publication number: SE520320C2
Authority: SE
Inventors: Stratis Chicago Il Usa Glafkos; Mendoza Elgin Il Usa Julian; Mendoza Bartlett Il Usa Javier; A Anantha Des Plaines Il Usa Veeraraghavan
Original assignee: Motorola Inc 1303 East Algonquin Road Schaumburg 60196 Il Usa; Motorola Mobility Inc 600 North Highway 45 Libertyville Il 60048
Publication date: 2003-06-24

Description

15 20 25 30 35 520 320 2 Flera mjukvaruverktyg, som förutser signalutbred- ningsvägarna och hjälper till i planeringen av den fysiska utformning av ett trådlöst kommunikationssystem är tillgängliga. Exempel på sådana verktyg innefattar, men begränsas inte till, Motorolas Netplanm RF-system som är ett planerings- och styrverktyg, Mobile Systems Inczs PlaNetW RF-täckningsverktyg, LNS:s RF-planeringsverktyg och ett kommersiellt tillgängligt strålningsspårnings- verktyg utvecklat av T. Rappaport. Emellertid är för när- varande dessa och andra mjukvaruverktyg inte lämpliga för användning i planering av alla typer av kommunikations- system. 15 20 25 30 35 520 320 2 Several software tools that anticipate the signal propagation paths and assist in the planning of the physical design of a wireless communication system are available. Examples of such tools include, but are not limited to, Motorola's Netplanm RF system which is a planning and control tool, Mobile Systems Incz's PlaNetW RF coverage tool, LNS's RF planning tool and a commercially available radiation tracking tool developed by T. Rappaport . However, at present these and other software tools are not suitable for use in the planning of all types of communication systems.

För det första är omgivningsmodeller eller högupplösningskartor, som typiskt modellerar via information lagrad i en databas intressanta områden inom ett geografiskt område förknippat med kommunikationssystemet och används till att predikter signalegenskaper vid en bestämd plats, annorlunda för makroceller än för mikroceller. Exempelvis kräver makrocellulära kartor mindre upplösning (eller variabla upplösningsskikt) än mikrocellulära kartor, som 'vanligtvis modelleras genom användning av högupplösnings- databaser.First, ambient models or high-resolution maps, which typically model via information stored in a database, are areas of interest within a geographic area associated with the communication system and are used to predict signal properties at a particular location, different for macrocells than for microcells. For example, macrocellular maps require less resolution (or variable resolution layers) than microcellular maps, which are usually modeled using high-resolution databases.

För det andra används vanligtvis förenklade "pathloss"-ekvationer och empiriska eller statistiska ut- bredningsmodeller i samband med prediktering av signal- egenskaper, såsom signalstyrkan som är förknippad med makroceller, medan det för mikroceller används mer sofis- tikerade strälningsspårningstekniker eller determinis- tiska modeller för att prediktera signalegenskaper såsom verkliga signalutbredningsvägar. Vanligtvis är databaser, som är förknippade med makrocellulära utbredningsmodel- ler, i andra koordinatsystem och/eller format än data- baser förknippade med mikrocellulära utbredningsmodeller. Även om det är möjligt kan det vara tidsödande och dyrt att manuellt välja och fälttesta olika frekvenskom- binationer, signalstrålningsmönster och/eller signalef- 10 l5 20 25 30 35 'den andra sändaren är en makrocellulär sändare, 520 320 3 fekter för att erhålla komplett täckning och acceptabla störningsnivàer för var och en av cellerna i ett kommu- nikationssystem, som innefattar bàde mikroceller och mak- roceller.Second, simplified pathloss equations and empirical or statistical propagation models are commonly used in predicting signal properties, such as the signal strength associated with macrocells, while for microcells, more sophisticated radiation tracking techniques or deterministic models are used. to predict signal properties such as real signal propagation paths. Typically, databases associated with macrocellular propagation models are in coordinate systems and / or formats other than databases associated with microcellular propagation models. Although possible, it can be time consuming and expensive to manually select and field test different frequency combinations, signal radiation patterns and / or signal effects. The second transmitter is a macrocellular transmitter, 520 320 3 effects to obtain complete coverage and acceptable levels of interference for each of the cells in a communication system, which includes both microcells and macrocells.

Det finns därför ett behov av ett förfarande och en anordning för prediktering av signalegenskaper i ett kom- munikationssystem, som har både mikroceller och makrocel- ler som integrerar kartor med olika upplösningar till en enda karta med ett enda koordinatsystem och som själv- justerar signalegenskapernas prediktion baserat på plat- sen för en speciellt intressant punkt.There is therefore a need for a method and apparatus for predicting signal properties in a communication system, which has both microcells and macrocells that integrate maps with different resolutions into a single map with a single coordinate system and which self-adjust the prediction of signal properties. based on the location of a particularly interesting point.

Sammanfattning av uppfinningen I enlighet med en aspekt av föreliggande uppfinning tillgodoses det förut nämnda behovet av ett förfarande för prediktering av en egenskap hos en första och en andra signal vid en förutbestämd plats inom ett geogra- fiskt område, som betjänar i ett trådlöst kommunikations- system som betjänar det geografiska området och som inne- fattar en första sändare och en andra sändare, varvid den första sändaren är en mikrocellulär sändare som är utfor- mad att sända en första signal med en första våglängd och som är utformad att sända en andra signal med en andra våglängd.Summary of the Invention In accordance with one aspect of the present invention, the aforementioned need is met for a method of predicting a property of a first and a second signal at a predetermined location within a geographic area serving in a wireless communication system. serving the geographical area and comprising a first transmitter and a second transmitter, the first transmitter being a microcellular transmitter which is designed to transmit a first signal with a first wavelength and which is designed to transmit a second signal with a second wavelength.

Förfarandet innefattar lägesinställning av avbildningar av den första och den andra sändaren, definiering av en omgivningsmodell av det geografiska området, definiering av ett flertal ytor inom omgivningsmodellen, varvid var och en av nämnda flertalet ytor innefattar åtminstone tre punkter, som definierar ett plan, och har en utbredning, varvid åtminstone en yta är förknippad med den förutbe- stämda platsen, àstadkommande av en första teknik för prediktering av egenskapen, àstadkommande av en andra teknik för prediktering av egenskapen, baserat på utbred- ningen på nämnda åtminstone en yta, som är förknippade med den förutbestämda platsen, den första våglängden och den andra våglängden, användning av en av den första tek- niken och den andra tekniken för att prediktera egenska- lO 15 20 25 30 35 .;«.. 520 320 4 pen vid den förutbestämda platsen, och baserat på predik- tionen, modifiering av en parameter som är förknippad med det trådlösa kommunikationssystemet.The method includes positioning images of the first and second transmitters, defining a surrounding model of the geographic area, defining a plurality of areas within the surrounding model, each of said plurality of areas comprising at least three points defining a plane, and having a propagation, wherein at least one surface is associated with the predetermined location, providing a first technique for predicting the property, providing a second technique for predicting the property, based on the propagation on said at least one surface, which are associated with the predetermined location, the first wavelength and the second wavelength, use of one of the first technique and the second technique to predict the properties of the predetermined location. , and based on the prediction, modification of a parameter associated with the wireless communication system.

Enligt en annan aspekt av föreliggande uppfinning innefattar, i ett trådlöst kommunikationssystem som be- tjänar ett geografiskt område, en anordning för beräkning av en egenskap hos en första signal och en andra signal vid en förutbestämd plats inom det geografiska området, ett minne för lagring av avbildningar från en mikrocellu- lär sändare och en makrocellulär sändare. Den mikrocellu- lära sändarens avbildningar utformas att sända en uppgift om den första signalen och den makrocellulära sändarens avbildning utformas att sända en uppgift om den andra signalen. En databas är tillgänglig för minnet. Databasen har ett flertal datastrukturer och flertalet datastruktu- rer innefattar en geografisk områdeskarta. Den förutbe- stämda platsen anges på kartan. En yta är förknippad med den förutbestämda platsen. Ytan har en utbredning och innefattar åtminstone tre punkter som definierar ett plan. En första instruktionsuppsättning för beräkning av egenskapen och en andra instruktionsuppsåttning för be- 'räkning av egenskapen tillhandahålls. En processor är tillgänglig för minnet och databasen och processorn använder en av de första instruktionsuppsättningen och den andra instruktionsuppsättningen för att beräkna egen- skaper vid den förutbestämda platsen.According to another aspect of the present invention, in a wireless communication system serving a geographic area, a device for calculating a property of a first signal and a second signal at a predetermined location within the geographic area comprises a memory for storing images from a microcellular transmitter and a macrocellular transmitter. The images of the microcellular transmitter are designed to transmit information about the first signal and the image of the macrocellular transmitter is designed to transmit information about the second signal. A database is available for memory. The database has a number of data structures and most of the data structures include a geographical area map. The predetermined location is indicated on the map. An area is associated with the predetermined location. The surface has a distribution and includes at least three points that define a plane. A first set of instructions for calculating the property and a second set of instructions for calculating the property are provided. A processor is available for memory and the database and the processor uses one of the first set of instructions and the second set of instructions to calculate properties at the predetermined location.

I enlighet med en ytterligare aspekt av föreliggande uppfinning innefattar, i ett trådlöst kommunikations- system som tjänar ett geografiskt område, det trådlösa kommunikationssystemet en första sändare och en andra sändare, varvid den första sändaren är en mikrocellulär sändare som är utformad att sända en första signal och den andra sändaren är en makrocellulär sändare som är ut- formad att sända en andra signal, en anordning för be- stämning av en egenskap hos den första och den andra sig- nalen vid en förutbestämd plats inom det geografiska om- rådet, vilken anordning innefattar organ för placering av 10 l5 20 25 30 35 520 320 5 den första och den andra sändarens avbildningar, organ för definiering av en omgivningsmodell av det geografiska omrâdet, organ för definiering av ett flertal ytor inom omgivningsmodellen, varvid var och en av flertalet ytor innefattar åtminstone tre punkter som definierar ett plan och som har en utbredning, varvid åtminstone en yta är förknippad med den förutbestämda platsen, ett första organ för prediktering av egenskapen, ett andra organ för prediktering av egenskapen och ett organ för att välja en av det första organet för prediktering och det andra organet för prediktering för att bestämma egenskapen vid den förutbestämda platsen, varvid valet baseras pà ut- bredning hos den åtminstone ena ytan förknippad med den förutbestämda platsen och baserad pà en våglängd hos den första och den andra signalen.In accordance with a further aspect of the present invention, in a wireless communication system serving a geographic area, the wireless communication system comprises a first transmitter and a second transmitter, the first transmitter being a microcellular transmitter configured to transmit a first signal. and the second transmitter is a macrocellular transmitter designed to transmit a second signal, a device for determining a property of the first and the second signal at a predetermined location within the geographical area, which device means for locating images of the first and second transmitters, means for defining an environmental model of the geographical area, means for defining a plurality of areas within the environmental model, each of the plurality of areas comprises at least three points defining a plane and having a distribution, at least one surface being associated with the the predetermined location, a first property prediction means, a second property prediction means and a means for selecting one of the first prediction means and the second prediction means for determining the property at the predetermined location, the selection being based on propagation of the at least one surface associated with the predetermined location and based on a wavelength of the first and second signals.

Föreliggande uppfinnings fördelar kommer att fram- träda tydligt för en fackman inom omrädet ur den följande beskrivningen av den föredragna utföringsformen (ut- föringsformerna) enligt uppfinningen, som har visats och beskrivits med hjälp av figurer. Det kommer att inses att uppfinningen är möjlig i andra och olika utföringsformer "och dess detaljer är möjliga att modifieras pà olika sätt. Följaktligen ska ritningarna och beskrivningen ha karaktären av att vara àskädliggörande och inte begrän- sande.The advantages of the present invention will become apparent to one skilled in the art from the following description of the preferred embodiment (s) of the invention, which has been shown and described by means of figures. It will be appreciated that the invention is possible in other and different embodiments and its details may be modified in various ways.

Kort beskrivning av ritningarna Fig l visar schematiskt ett typiskt cellulärt kommu- nikationssystem innefattande både makroceller och mikro- celler.Brief Description of the Drawings Fig. 1 schematically shows a typical cellular communication system comprising both macrocells and microcells.

Fig 2 visar ett flödesschema enligt ett förfarande för prediktering av signalegenskaper i enlighet med en föredragen utföringsform av uppfinningen.Fig. 2 shows a flow chart according to a method for predicting signal properties in accordance with a preferred embodiment of the invention.

Fig 3 visar en toppvy av en omgivningsmodell som visar hur byggnader och annan terrängoregelbundenheter kan reflektera antennstàlmönstren i olika riktningar.Fig. 3 shows a top view of an ambient model showing how buildings and other terrain irregularities can reflect the antenna steel patterns in different directions.

Fig 4 är en grafisk avbildning av en yta som kan re- presentera en del av omgivningsmodellen visad i fig 3. lO 15 20 25 30 35 .H a. 520 320 6 Fig 5 visar ett blockschema av en anordning för pre- diktering av signalegenskaper i enlighet med en föredra- gen utföringsform av uppfinningen.Fig. 4 is a graphical representation of a surface that may represent a part of the ambient model shown in Fig. 3. 10 15 20 25 30 35 .H a. 520 320 6 Fig. 5 shows a block diagram of a device for predicting signal properties in accordance with a preferred embodiment of the invention.

Detaljerad beskrivning av de föredragna utförinqsformerna Med hänvisning nu till ritningarna, på vilka samma nummer hänvisar till samma komponenter, visar fig 1 sche- matiskt ett typiskt cellulärt kommunikationssystem 200.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Referring now to the drawings, in which the same numerals refer to the same components, Fig. 1 schematically shows a typical cellular communication system 200.

Ett antal mobila kommunikationsenheter (ej visade), eller mobila stationer, kan vara verksamma i områden 412, 414 eller 416 som betjänas av basstationerna 312, 316. 314 resp Basstationerna 314 och 316 tillsammans med motsva- rande områden 414 resp 416 är mikroceller, medan bassta- tionen 312 och motsvarande område 412 är en makrocell.A number of mobile communication units (not shown), or mobile stations, may operate in areas 412, 414 or 416 served by base stations 312, 316. 314 and Base stations 314 and 316, respectively, together with corresponding areas 414 and 416, respectively, are microcells, while the base station 312 and the corresponding area 412 are a macrocell.

Tillsammans täcker tjänsteområdena 412, 414 och 416 ett specifikt grafiskt område 400.Together, the service areas 412, 414 and 416 cover a specific graphic area 400.

Ett antal punkter 11 eller mätbara regioner, som i själva verket kan representera områden med speciella ut- bredningar eller centrum av specifika områden i rymden, visas inom det geografiska området 400. Punkterna 11 kan vara placerade var som helst inom området 400. Vilket an- tal punkter 11 som helst kan vara identifierade inom om- ' rådet 400 och det kan antas att de mobila stationerna är verksamt vid punkterna 11. Granntjänsteområdena 412, 414 och 416 kan vara överlappande (som visas) eller väsent- ligen ligga intill varandra. Det är tänkt att basstatio- nerna 312, 314 och 316 kan vara sektorer av en sektor in- delad basstation (ej visad) eller kan de själva vara sek- toriserade basstationer, men vanligtvis är de enheter med sändare, såsom antenner, som har förmåga att sända radio- signaler ut genom ett område över vilket förbindelsen skall etableras. Överallt i beskrivningen där hänvisning sker till radiofrekvenskanaler, syftar sådana kanaler till att beteckna kanaler i kodbaserade radiofrekvenskom- munikationssystem, likaväl som kanaler i frekvensbaserade system.A number of points 11 or measurable regions, which may in fact represent areas with special extensions or centers of specific areas in space, are shown within the geographical area 400. The points 11 may be located anywhere within the area 400. any number of points 11 may be identified within area 400 and it may be assumed that the mobile stations are active at points 11. Neighboring service areas 412, 414 and 416 may overlap (as shown) or be substantially adjacent to each other. It is contemplated that the base stations 312, 314 and 316 may be sectors of a sector subdivided base station (not shown) or may themselves be sectorized base stations, but are usually those units with transmitters, such as antennas, which are capable of to transmit radio signals through an area over which the connection is to be established. Wherever in the description where reference is made to radio frequency channels, such channels are intended to denote channels in code-based radio frequency communication systems, as well as channels in frequency-based systems.

En basstation såsom basstationen 312, 314 eller 316 som är kommersiellt tillgänglig från Motorola, kan inne- lO 15 20 25 30 35 'kopplare .. U v - .i I. » i» = « « .f .a » . -1 ; . 1. . o .U šl t L. å., _ v» i , . p . i; ; V ; - 1 n 1 ,. . U <- 7 fatta bl a ett flertal såndtagare (ej visade) som åstad- kommer kommunikationskanaler för förbindelse mellan mo- bila kommunikationsenheter och basstationerna 312, 314 och 316 och kan också innefatta en sändare, såsom en an- tenn 19, som sänder och mottager kommunikationssignaler.A base station such as the base station 312, 314 or 316 which is commercially available from Motorola, may contain couplers. -1; . 1.. o .U šl t L. å., _ v »i,. p. in; ; V; - 1 n 1,. . U <- 7 comprise, inter alia, a plurality of transceivers (not shown) which provide communication channels for connection between mobile communication units and the base stations 312, 314 and 316 and may also comprise a transmitter, such as an antenna 19, which transmits and receives communication signals.

Multipelfrekvenser, såsom exempelvis multipelröst- och signaleringskanaler, kan överföras från en enda antenn 19, som använder välkända kombinerande förfaranden. An- tennen 19 kan vara av vilken typ som helst, såsom exem- pelvis riktlobstrålning, rundgående lobstràlning, rund- lobstrålning, överlappning eller gruppering och dess sändeffekt och/eller fasinställning kan styras med olika välkända tekniker.Multiple frequencies, such as, for example, multiple voice and signaling channels, can be transmitted from a single antenna 19, using well-known combining methods. The antenna 19 can be of any type, such as, for example, directional beam radiation, circumferential beam radiation, circular beam radiation, overlap or grouping, and its transmission power and / or phase setting can be controlled by various well-known techniques.

En eller flera av basstationerna 312, 314 och 316 kan vara i förbindelse med en basstationstyrenhet (ej som har en visad), såsom en Motorola-basstationstyrenhet, välkänd konstruktion och funktion, eller kan själv vara ett komplett basstationssystem. Ytterligare basstationer kan också vara anslutna till basstationstyrenheten när denna är närvarande. Basstationstyrenheten eller bassta- tionssystemet kan i sin tur vara i förbindelse med en om- (ej visad), som kan vara ett mobilt omkopplings- center såsom en EMX““2500, som är kommersiellt tillgång- lig från Motorola, eller någon annan lämplig omkopplings- typ. Ytterligare basstationsstyrenheter (ej visade) eller basstationssystem kan också vara anslutna till omkoppla- ren. Omkopplaren kan bl a vara i ytterligare förbindelse med bl a ett allmänt telefonnät (PSTN, public switched telephone network) (ej visat), som tillåter mobila kom- munikationsenheter att få åtkomst till landbaserade kom- munikationslinjer och vice versa.One or more of the base stations 312, 314 and 316 may be connected to a base station controller (not having one shown), such as a Motorola base station controller, well known construction and function, or may itself be a complete base station system. Additional base stations may also be connected to the base station controller when present. The base station controller or base station system may in turn be connected to a switch (not shown), which may be a mobile switching center such as an EMX 2500, which is commercially available from Motorola, or any other suitable switch. - typ. Additional base station controllers (not shown) or base station systems may also be connected to the switch. The switch can, among other things, be in further connection with, among other things, a public switched telephone network (PSTN) (not shown), which allows mobile communication units to access land-based communication lines and vice versa.

Trådlös fleraccesskommunikation mellan basstationer- na 312, med fördel över radiofrekvenskanaler (RF), 314 och 316 och de mobila stationerna uppträder som åstadkom- mer fysiska vägar över vilka kommunikationssignalerna så- överföres. Bas- till-mobilsta- som röst, data och video, tionsförbindelser sägs uppträda på en framlänkskanal, 10 15 20 25 30 35 'det högst sannolikt att basstationerna 312, »- .» = . J «. - . v .. _. n = I; I . -. s , .. _ _. . _ . 520 320 8 medan mobil- till-basstationsförbindelser sägs vara på en backlänkskanal. pilotkanal, En kommunikationskanal kan bl a vara en en personsökningskanal, en synkron kanal, en trafikkanal eller del av en trafikkanal.Wireless multi-access communication between the base stations 312, advantageously over radio frequency channels (RF), 314 and 316 and the mobile stations, appears which provides physical paths over which the communication signals are transmitted. Base-to-mobile stations such as voice, data and video connections are said to appear on a forward link channel, 10 15 20 25 30 35 'it is most likely that the base stations 312, »-.» =. J «. -. v .. _. n = I; I. -. s, .. _ _. . _. 520 320 8 while mobile to base station connections are said to be on a reverse link channel. pilot channel, A communication channel can be a paging channel, a synchronous channel, a traffic channel or part of a traffic channel.

Vid planering av ett trådlöst kommunikationssystem såsom systemet 200 visat i fig 1, är det kritiskt att på rätt sätt välja de geografiska platserna för basstatio- nerna 312, denas 412, 314 och 316 och de ungefärliga täckningsomrà- 414 och 416 gränser så att lämpliga signaler, såsom radiofrekvenssignaler, utbreder sig från antennen 19 till så gott som varje punkt i de önskade täckningsom- ràdena 412, 414 och 416 utan att orsaka onödiga stör- ningar i form av närliggande kanal- eller samkanalsinter- ferens. Allmänna överväganden i samband med konstruktio- nen av ett trådlöst kommunikationssystem, såsom ett cel- lulärt radiotelefonnät, beskrivs i "The Communications Handbook", Jerry D. Gibson, Editor-in-Chief, CRC Press (1997), kapitel 81, sid 1146-1159, upptagen häri som referens.When planning a wireless communication system such as the system 200 shown in Fig. 1, it is critical to properly select the geographic locations of the base stations 312, their 412, 314 and 316 and the approximate coverage areas 414 and 416 boundaries so that appropriate signals , such as radio frequency signals, propagates from the antenna 19 to virtually every point in the desired coverage areas 412, 414 and 416 without causing unnecessary interference in the form of nearby channel or co-channel interference. General considerations in connection with the design of a wireless communication system, such as a cellular radio telephone network, are described in "The Communications Handbook", Jerry D. Gibson, Editor-in-Chief, CRC Press (1997), Chapter 81, page 1146. -1159, incorporated herein by reference.

Om signalernas egenskaper, vilka signaler överförs från antennen 19, kan förutsägas på ett riktigt sätt är 314 och 316 kommer att placeras på rätt sätt. 414 och 416 former och Signalegenskaperna och sålunda täckningsomràdenas 412, storlekar kan, förutom att vara beroende av platsen för byggnader eller andra terrängoregelbundenheter, variera som en funktion av tillgång på plats för att placera an- tennen 19 och av trafikstockningen.If the characteristics of the signals, which signals are transmitted from the antenna 19, can be correctly predicted are 314 and 316 will be placed correctly. 414 and 416 shapes and the signal properties and thus the sizes of the coverage areas 412 may, in addition to depending on the location of buildings or other terrain irregularities, vary as a function of access on site to place the antenna 19 and of the traffic jam.

Enligt en aspekt av föreliggande uppfinning åstad- kommer ett förfarande, över vilket ett flödesschema visas i fig 2 (och beskrivs ytterligare efter behov med hänvis- ning till fig 1 och andra figurer), prediktering av sig- nalegenskaper i ett trådlöst kommunikationssystem, såsom systemet 200, som har både makroceller och mikroceller och blandade upplösningsdatabaser, så att bl a önskvärda signalegenskaper förknippade med var och en av basstatio- nerna 312, 314 och 316 existerar vid punkterna 11. lO 15 20 25 30 35 520 32oï*fïf 9 Vid blocket 502 utförs steget att ladda och initiera data. Detta steg kan innefatta bl a att avbilda bassta- tionerna 312, 314 och 316 i maskinläsbart format och att välja geografiska utgängsplatser för avbildningarna av 314 och 316, imationer av täckningsomràden 412, basstationernas 312, tillsammans med approx- 414 och 416 baserade på olika dämpningsnivåer. En inledande uppsättning av sändeffektvärden förknippade med basstationernas 312, 314 och 316 antenner 19 och speciella frekvenser för signaler överförda med antennerna 19 kan också förutsättas. Exem- pelvis arbetar cellulära radiotelefoner för närvarande i 890 MHz-området men också i 1,9 GHz-området, även om andra frekvenser kan vara specificerade. Om det finns ett föremål i närområdet till en speciell antenn kan ett bib- liotek av antennmönster användas, som har föralstrats genom användning av en numerisk metod såsom finitskill- (FDTD, finite difference time domain) eller (FEM, Förfarandet fortsätter i blocket 504 i vilket en nadstidsdomän finitelementmetoden finite element method). eller flera intressanta områden eller en förutbestämd plats väljs. Exempelvis kan en eller flera punkter ll ut- 'göra ett intressanta område. En eller flera signalegen- skaper som är av intresse kan också väljas i blocket 504.According to one aspect of the present invention, a method over which a flow chart is shown in Fig. 2 (and further described as needed with reference to Fig. 1 and other figures) provides signal properties in a wireless communication system, such as the system. 200, which has both macrocells and microcells and mixed resolution databases, so that, inter alia, desirable signal characteristics associated with each of the base stations 312, 314 and 316 exist at points 11. 10 15 20 25 30 35 520 32oï * fïf 9 At the block 502, the step of loading and initializing data is performed. This step may include, among other things, imaging the base stations 312, 314 and 316 in machine readable format and selecting geographical starting points for the images of 314 and 316, imitations of coverage areas 412, the base stations 312, together with approx. 414 and 416 based on different attenuation levels . An initial set of transmit power values associated with the antennas 19 of the base stations 312, 314 and 316 and special frequencies for signals transmitted with the antennas 19 can also be assumed. For example, cellular radiotelephones currently operate in the 890 MHz range but also in the 1.9 GHz range, although other frequencies may be specified. If there is an object in the vicinity of a particular antenna, an antenna pattern library can be used, which has been generated using a numerical method such as finite difference time domain (FDTD) or (FEM, the procedure continues in block 504 of which is a finite element method). or multiple POIs or a predetermined location is selected. For example, one or more points ll may constitute an area of interest. One or more signal properties of interest can also be selected in block 504.

Exempel på signalegenskaper är men begränsas inte till signalstyrka, signalutbredningsväg, signalstörning och signalpolerisation.Examples of signal properties are but are not limited to signal strength, signal propagation path, signal interference and signal polishing.

Härnäst i blocket 506 definieras en omgivningsmodell eller karta av det geografiska området 200. Ett exempel på en omgivningsmodell 300 visas i fig 3. Som visas loka- liseras föremål, som kan omdirigera en utbredningssignal och som innefattar men inte begränsas till byggnader 304, 306, 308 och 310, kan förknippas med en av basstationerna 312, 316. Plats, byggnader, terrängnivåskillnader och naturliga föremål, i förhållande till en antenn 19, 314 eller SOm storlek och sammansättning av föremål, såsom såsom träd, vatten och klippor, kan modelleras tredimen- sionellt och lagras i en databas. Diffraktions-, reflek- 10 15 20 25 30 35 'Terrain and Building Data" av E.K. Tameh et al, 520 320 10 tions- och diffusionsspridningskoefficienter i tre dimen- sioner för olika föremål, såsom kända ytor och inhomogena ojämna ytor, är med fördel utvecklade genom användning av (FDTD, finite difference time domain)-analys eller finitelement- numeriska metoder, såsom finit skillnadstidsdomän analys, varvid olika material modelleras med spridnings- koefficienter, som i sin tur använder predikterade egen- skaper hos reflekterade eller diffrakterade signaler.Next, in block 506, an ambient model or map of the geographic area 200 is defined. An example of an ambient model 300 is shown in Fig. 3. As shown, objects are located which can redirect a propagation signal and which include but are not limited to buildings 304, 306. 308 and 310, may be associated with one of the base stations 312, 316. Location, buildings, terrain level differences and natural objects, relative to an antenna 19, 314 or SO, the size and composition of objects such as trees, water and rocks may be modeled three times. and stored in a database. Diffraction, reflection and field diffusion coefficients in three dimensions for different objects, such as known surfaces and inhomogeneous uneven surfaces, are advantageous. developed through the use of (FDTD, finite difference time domain) analysis or finite element numerical methods, such as finite difference time domain analysis, whereby different materials are modeled with scatter coefficients, which in turn use predicted properties of reflected or diffracted signals.

FDTD och/eller andra numeriska metoder kan också användas för att ta fram realistiska antennmönster som innefattar effekterna av väggar, kilformer och hörn, när sådana exi- sterar i en antenns närområde. Bestämda kapacitiva eller dielektriska egenskaper hos ett föremål som modelleras kan antas och koefficienter kan tas fram genom användning av en superdator. Dessa koefficienter kan sedan lagras för framtida användning som datastrukturer i en databas.FDTD and / or other numerical methods can also be used to produce realistic antenna patterns that include the effects of walls, wedge shapes and corners, when such exist in the vicinity of an antenna. Certain capacitive or dielectric properties of an object being modeled can be assumed and coefficients can be obtained using a supercomputer. These coefficients can then be stored for future use as data structures in a database.

Exempelvis kan de framtagna koefficienterna lagras i ett välkänt format, såsom i en uppslagstabell.For example, the generated coefficients can be stored in a well-known format, such as in a look-up table.

Ett sätt att närma sig den tredimensionella modelle- ringen är beskriven i "Integrated Macro and Microcellular Progagation Model, Based on the Use of Photogrammetric IEEE (1997), innefattad häri som referens. En utbredningsmodell för täckningsförutsägelsen i de mycket Sid 1957-1961, höga frekvensområdena och ultrahöga frekvensområdena som tar hänsyn till användning av en tredimensionell terräng- databank presenteras i "A Versatile Wave Propagation Model for the VHF/UHF Range Considering Three-Dimensional av M. Lebherz et al, IEEE Transactions on oktober 1992, Terrain" Antennas and Propagation, volym 40, Sid 1121-1131, lar avseende utbredning och/eller omgivningsmodeller in- nr 10, innefattad häri som referens. Andra artik- nefattar "Two-Dimensional Ray-Tracing Modeling for Propagation Prediction in Microcellular Environments", K. Rizik et al, IEEE Transactions on Vehicular Techno- logy, voly 46, nr 2, maj 1997, sid 508-517; "Simulation of Radio Relay Link Performance Using a Deterministic 3D 10 l5 20 25 30 35 520 320 ll Wave Propagation Model" av N. Geng et al, Radio Relay Cll-14, oktober 1993, IEEE, sid 343-348, Systems, Conference Publication nr 386, "Concepts and Results for 3D Digital Terrain-Based Wave Propagation Models: An Over- IEEE Journal on Selected Areas in september 1993; view", T. Kürner et al, Communications, volym ll, nr 7, "Finite-Difference Time Domain Method for Electromagnetic Radiation, Interference, and Interaction with Complex P.A. Tirkas et al, IEEE Transactions on maj l993; "A Microcellular Communications Propagation Model Based Structures", Electromagnetic Compatibility, volym 35, nr 2, on the Uniform Theory of Diffraction and Multiple Image S.Y. Tan et al, IEEE Transactions on Antennas oktober 1996; och "A Theory", and Propagation, volym 44, nr 10, Monte Carlo FDTD Technique for Rough Surface Scattering", J.B. Schneider et al, Propagation, volym 43, nr ll, november 1995. Var och en IEEE Transactions on Antennas and av dessa artiklar innefattas häri som referens.One way to approach three-dimensional modeling is described in the "Integrated Macro and Microcellular Progagation Model, Based on the Use of Photogrammetric IEEE (1997), incorporated herein by reference. the frequency ranges and ultra-high frequency ranges that take into account the use of a three-dimensional terrain database are presented in "A Versatile Wave Propagation Model for the VHF / UHF Range Consideration Three-Dimensional" by M. Lebherz et al, IEEE Transactions on October 1992, Terrain "Antennas and Propagation, Volume 40, Pages 1121-1131, refers to propagation and / or environmental models in No. 10, included herein for reference. et al, IEEE Transactions on Vehicular Technology, Vol. 46, No. 2, May 1997, pp. 508-517; "Simulation of Radio Relay Link Performance Using a Determinis tic 3D 10 l5 20 25 30 35 520 320 ll Wave Propagation Model "by N. Geng et al, Radio Relay Cll-14, October 1993, IEEE, pages 343-348, Systems, Conference Publication No. 386," Concepts and Results for 3D Digital Terrain-Based Wave Propagation Models: An Over- IEEE Journal on Selected Areas in September 1993; view ", T. Kürner et al, Communications, vol ll, nr 7," Finite-Difference Time Domain Method for Electromagnetic Radiation, Interference, and Interaction with Complex P.A. Tirkas et al, IEEE Transactions on May 1993; "A Microcellular Communications Propagation Model Based Structures", Electromagnetic Compatibility, Volume 35, No. 2, on the Uniform Theory of Diffraction and Multiple Image S.Y. Tan et al, IEEE Transactions on Antennas October 1996; and "A Theory", and Propagation, Volume 44, No. 10, Monte Carlo FDTD Technique for Rough Surface Scattering ", JB Schneider et al, Propagation, Volume 43, No. 11, November 1995. Each IEEE Transactions on Antennas and by these articles are incorporated herein by reference.

Med fördel innefattar omgivningsmodellen 300 olika upplösningar för olika regioner inom det grafiska omràdet 200. Exempelvis kan en upplösning på 100-200 meter i ett 'platt landsbygdsomràde vara tillräcklig, medan 10 meter eller bättre upplösning kan krävas i ett tättbefolkat om- ràde eller områden som har oregelbunden terräng. Det är önskvärt att uppnà en sàdan icke-homogen karta samtidigt som ett enda koordinatsystem kan bibehàllas. Data, som samlas in med olika organ, sàsom bl a satellit, kartor och luftfotografering är vanligtvis representerade i ett ellipsoidiskt koordinatsystem eller ett sfäriskt koordi- natsystem. Det är fördelaktigt att omforma det ellipsoi- diska koordinatsystemet till ett rektangulärt koordinat- system och för att använda endast rektangulära (Cartesian) koordinater.Advantageously, the ambient model 300 includes different resolutions for different regions within the graphic area 200. For example, a resolution of 100-200 meters in a 'flat rural area' may be sufficient, while 10 meters or better resolution may be required in a densely populated area or areas such as has irregular terrain. It is desirable to achieve such a non-homogeneous map while maintaining a single coordinate system. Data collected by various bodies, such as satellite, maps and aerial photography, are usually represented in an ellipsoidal coordinate system or a spherical coordinate system. It is advantageous to transform the ellipsoidal coordinate system into a rectangular coordinate system and to use only rectangular (Cartesian) coordinates.

Geografisk data är med fördel separerad och klassi- ficerad i landsbygd, tättbefolkade och blandade områden.Geographical data are advantageously separated and classified in rural, densely populated and mixed areas.

Landsbygdsomràden är vidare klassificerade baserat pà landtäckningen och höjdförhàllanden. Exempel pà landtäck- lO 15 20 25 30 35 .>... 520 320 l2 ningen innefattar skogar (som har en bestämd täthet av träd per area), sjöar, öppna torra landskap eller öppna våtmarker. Exempel på höjdförhållanden innefattar platta områden, platta områden med speciella oregelbundenheter eller ojämnheter, backiga områden och bergterräng. Tät- befolkade områden kan vara klassificerade baserat på byggnadstäthet, som är bestämt t ex som vanliga ameri- kanska städer, europeiska städer och förortsomràden.Rural areas are further classified based on land cover and altitude conditions. Examples of land cover 10 15 20 25 30 35.> ... 520 320 l2 ning include forests (which have a fixed density of trees per area), lakes, open dry landscapes or open wetlands. Examples of altitude conditions include flat areas, flat areas with special irregularities or irregularities, hilly areas and mountain terrain. Densely populated areas can be classified based on building density, which is determined, for example, as ordinary American cities, European cities and suburban areas.

Varje dataklass kan tilldelas sin egen reflektionsko- efficient och/eller diffusionskoefficient och övergångs- regioner kan också definieras.Each data class can be assigned its own reflection coefficient and / or diffusion coefficient and transition regions can also be defined.

Vid blocket 508 àstadkommes predikteringstekniker som simulerar omdirigering, dvs reflektionen, diffraktio- nen eller diffusionen, modellen 300. av en signal 28 inom omgivnings- En första teknik för prediktering av sig- nalegenskapen 28, vilken signal är översänd från en eller som inne- flera antenner 19, är en deterministisk teknik, fattar användningen av matematiska formler, såsom beräk- ningar av tredimensionell spridning, vilka beskriver fy- sikaliska fenomen. Användandet av sådana beräkningar häl- las vanligtvis strålspårning. Vanligtvis år de underlig- 'gande beräkningarna baserade på den enhetliga teorien för diffraktion eller geometrisk/fysikalisk optik, som inne- fattar planvàgekvationsegenskaper, som är beskrivna i det rektangulära koordinatsystemet.At block 508, prediction techniques that simulate redirection, i.e., reflection, diffraction, or diffusion, model 300, are provided by a signal 28 within the environment. antennas 19, is a deterministic technique, takes the use of mathematical formulas, such as calculations of three-dimensional scattering, which describe physical phenomena. The use of such calculations is usually called radiation tracking. Usually, the underlying calculations are based on the uniform theory of diffraction or geometric / physical optics, which includes plane-wave equation properties, which are described in the rectangular coordinate system.

Enligt en föredragen utföringsform av uppfinningen som stràlas från en antenn, behandlas energi, som energi- densitet, dvs watt per kvadratmeter. Sådan strålnings- energi träffar ett föremål såsom en vägg på en yta sna- rare än en punkt. Som ett resultat därav kan strömmar in- duceras på ytan, vilka strömmar återstrålas. Ytans be- skaffenhet strömmarna. En riktning av den återstrålade energin och (dvs dess material och geometri) bestämmer yt- information om de nya signalegenskaperna (dvs polarisa- tionstillståndet, signalstyrkan, signalamplituden) detek- teras. Exempelvis kan en vertikalpolariserad signal de- polariseras efter reflektion på ett dielektriskt eller lO 15 20 25 30 35 520 320 13 inhomogent föremål. Med fördel predikteras en polarisa- tionsgrad eller depolarisationsgrad baserat pá ett bib- liotek av ytor (som diskuteras vidare längre ned), varvid var och en har en speciell materialkomposition och -inho- mogenitet, sä att när en infallande signal träffar en speciell yta vid en speciell polarisation kan polarisa- tionstillstàndet hos den reflekterade signalen vara känd eller vald. En sådan teknik och/eller ett sådant biblio- tek kallas vanligtvis för en polarometrisk spridnings- matris.According to a preferred embodiment of the invention radiated from an antenna, energy is treated as energy density, i.e. watts per square meter. Such radiant energy hits an object such as a wall on a surface rather than a point. As a result, currents can be induced on the surface, which currents are irradiated. The condition of the surface currents. A direction of the radiated energy and (ie its material and geometry) determines surface information about the new signal properties (ie the state of polarization, signal strength, signal amplitude) is detected. For example, a vertically polarized signal may be depolarized after reflection on a dielectric or inhomogeneous object. Advantageously, a degree of polarization or depolarization degree is predicted based on a library of surfaces (discussed further below), each having a special material composition and inhomogeneity, so that when an incident signal hits a particular surface at a particular polarization, the polarization state of the reflected signal may be known or selected. Such a technology and / or such a library is usually called a polarometric scattering matrix.

Alternativt kan en signaldämpning sàsom signalen 28 vara deterministiskt predikterad genom användning av det välkända bildförfarandet eller det välkända punktpro- duktsförfarandet. En detaljerad beskrivning av bildför- farandet kan hittas i de amerikanska patentansökningarna 08/70l,257, 08/656,029, 08/4l5,05l och 08/685,344, van- ligtvis förknippade med föreliggande uppfinning. Var och en av ovannämnda US-patentansökningar innefattas häri som referens.Alternatively, a signal attenuation such as signal 28 may be deterministically predicted using the well-known imaging method or the well-known dot product method. A detailed description of the imaging process can be found in U.S. Patent Applications 08/701, 257, 08 / 656,029, 08 / 415.05l and 08 / 685,344, commonly associated with the present invention. Each of the above U.S. patent applications is incorporated herein by reference.

En andra teknik för prediktering av signalegenskapen 28 är en statistisk/empirisk teknik, som med fördel inne- 'fattar användandet av numeriska metoder. Exempel pà nume- (FEM) De nume- riska metoder innefattar FDTD, finitelementmetoder eller momentmetoder (MOM, method of moments). riska metodernas resultat kan förberäknas och lagras i ett bibliotek, Exempelvis kan ett bibliotek av diffraktionskoefficienter en databas, en tabell eller liknande. för olika typer av byggnadshörn skapas och väljas av en användare eller om det inte finns någon detaljerad bygg- nadsinformation tillgänglig, kan diffraktionskoefficien- ter förknippade med typiska inhomogena kilar väljas. En spridningsmatris som har rader och/eller element, säsom Fresnel-koefficienter kan användas för problem av tre- dimensionell typ. vid blocket 510, automatiskt bestämmer den intressanta signalegenska- Härnäst, börjar en process som pen(erna) vid det valda intressanta omràdet(ena). lO 15 20 25 30 35 520 320 14 Vid blocket 512 visas att storleken på det intres- santa området som är valt bestämmer upplösningen vid vilken de valda signalegenskaperna beräknas. Exempelvis om det intressanta området är 10 m2 identifieras de rek- tangulära koordinaterna för detta intressanta område.A second technique for predicting the signal property 28 is a statistical / empirical technique, which advantageously involves the use of numerical methods. Examples of nume- (FEM) The numerical methods include FDTD, finite element methods or torque methods (MOM, method of moments). The results of the risk methods can be calculated and stored in a library. For example, a library of diffraction coefficients can be a database, a table or the like. for different types of building corners are created and selected by a user or if no detailed building information is available, diffraction coefficients associated with typical inhomogeneous wedges can be selected. A scatter matrix that has rows and / or elements, such as Fresnel coefficients, can be used for three-dimensional type problems. at block 510, it automatically determines the interesting signal property. Next, a process begins as the pen (s) at the selected area of interest (s). 10 15 20 25 30 35 520 320 14 At block 512 it is shown that the size of the area of interest selected determines the resolution at which the selected signal properties are calculated. For example, if the area of interest is 10 m2, the rectangular coordinates for this area of interest are identified.

Detta intressanta område kan brytas ner i mindre, möj- liga, individuella regioner, om en hög upplösningsgrad önskas, eller kan behandlas som en komplett region om en lägre upplösningsgrad önskas. I allmänhet kommer mindre områden av intresse att åstadkomma en utsignal med högre upplösning medan större områden av intresse kommer att åstadkomma en utsignal lägre med upplösning. intressant område är med fördel representerad En yta 600, Varje av en eller flera ytor. som visas i fig 4, är ett plan som är bestämt och begränsat av tre eller flera punkter i den tredimensionella rymden och är ett välkänt föremål inom datorvetenskapen. Ytan 600 kan vara triangu- lär eller rektangulär. En vektor N 602 normal till ytans 600 plan visas också. Ett enda intressantomràde kan inne- hålla en eller flera ytor av varierande utbredningar. Ett bibliotek med ytor skapas med fördel så att var och en av 'ytorna har en speciell materialkomposition och inhomoge- nitet vid en speciell infallsvinkel.This area of interest can be broken down into smaller, possible, individual regions, if a high degree of resolution is desired, or can be treated as a complete region if a lower degree of resolution is desired. In general, smaller areas of interest will produce a higher resolution output while larger areas of interest will produce a lower resolution output. area of interest is advantageously represented A surface 600, Each of one or more surfaces. as shown in Fig. 4, is a plane defined and limited by three or more points in three-dimensional space and is a well-known object in computer science. The surface 600 can be triangular or rectangular. A vector N 602 normal to the surface 600 plane is also shown. A single area of interest may contain one or more areas of varying extensions. A library of surfaces is advantageously created so that each of the surfaces has a special material composition and inhomogeneity at a special angle of incidence.

Ytorna 600 varierar med fördel i utbredning enligt upplösningen vid vilken valda signalegenskaper beräknas och kan också variera i utbredning i enlighet med be- tydelsen av platsen för ytan. Exempelvis kan områden på eller nära stora vägar eller byggnader bedömas mer vik- tiga och därför ha fler eller färre ytor förknippade dår- med än obebodda områden, såsom fält eller sjöar. Dessutom har ytorna med fördel en utbredning baserad på geogra- fiska egenskaper såsom landtåckningen och höjdförhållan- den som diskuterats ovan. Exempelvis kan ytstorleken i ett skogsområde vara en annan (t ex större) än i ett tät- befolkat område. Varje yta kommer att ha sin egen reflek- tionskoefficient och/eller spridningsdiffusionskoeffi- cient. lO 15 20 25 30 35 520 320 15 Enligt den föredragna utföringsformen av uppfin- ningen är en teknik för prediktering av den valda signal- egenskapen vid ett speciellt intressant område automa- tiskt eller adaptivt utnyttjat baserat på ytans utbred- ning eller ytornas utbredningar som definierar det spe- ciellt intressanta området, relativt signalfrekvensen som studeras. Exempelvis är det välkänt att om en signal har en våglängd, som är ekvivalent eller större än ytans radie hos en fasett kan den geometriska optikens tekniker inte korrekt prediktera signalegenskaperna. I det fallet kan en numerisk metod, såsom FDTD, användas. Omvänt kan när en våglängd av en signal är mycket mindre än en ytans storlek tekniken med den geometriska optiken med framgång användas.The surfaces 600 advantageously vary in extent according to the resolution at which the selected signal properties are calculated and can also vary in extent in accordance with the significance of the location of the surface. For example, areas on or near major roads or buildings can be judged to be more important and therefore have more or fewer areas associated with bad than uninhabited areas, such as fields or lakes. In addition, the surfaces advantageously have a distribution based on geographical characteristics such as land cover and altitude conditions discussed above. For example, the surface size in a forest area may be different (eg larger) than in a densely populated area. Each surface will have its own reflection coefficient and / or scattering diffusion coefficient. According to the preferred embodiment of the invention, a technique for predicting the selected signal property at a particularly interesting area is automatically or adaptively utilized based on the area spread or the area spreads that define the area of special interest, relative to the signal frequency being studied. For example, it is well known that if a signal has a wavelength that is equivalent to or greater than the radius of the surface of a facet, the techniques of geometric optics cannot correctly predict the signal properties. In that case, a numerical method, such as FDTD, can be used. Conversely, when a wavelength of a signal is much smaller than the size of a surface, the geometric optics technique can be successfully used.

En teknik för prediktering av den valda signalegen- skapen på ett specifikt område kan också baseras på mate- rialet som är definierat av en speciell yta eller del därav och/eller platsen för en speciell yta. Exempelvis kan olika nivåer av oregelbundenheter hos ett material eller en terräng definieras och för oregelbundenheterna med en speciell storlek kan antingen deterministiska 'modeller eller statistiska metoder användas för att pre- diktera signalegenskaperna.A technique for predicting the selected signal property in a specific area can also be based on the material defined by a particular area or part thereof and / or the location of a particular area. For example, different levels of irregularities of a material or terrain can be defined, and for the irregularities of a particular size, either deterministic models or statistical methods can be used to predict the signal properties.

Sålunda, som visas i fig 2, bestäms ytans storlek, fysikaliska egenskaper och plats i blocket 514 och en predikteringsteknik väljs i blocket 516.Thus, as shown in Fig. 2, the size, physical properties and location of the surface in block 514 are determined and a prediction technique is selected in block 516.

Predik- teringsresultatet kan visas grafiskt i tre dimensioner, Signalegenskapen predikteras i blocket 518. grafiskt i två dimensioner, i tabellformat eller i vilken annan form som helst.The prediction result can be displayed graphically in three dimensions. The signal property is predicted in block 518. graphically in two dimensions, in tabular format or in any other form.

Anpassning av sättet att prediktera signalegenska- perna enligt signalfrekvensen och enligt ytans utbredning och material förknippat med intresseområdet ger många fördelar. Exempelvis kan ett enda enhetligt koordinat- system och en enda omgivningsmodell användas för att pre- diktera de elektromagnetiska fältens utbredning i omgiv- ningarna som är förknippade med bàde makroceller och mik- 10 15 20 25 30 35 520 320 16 roceller. Det som är platt vid 890 MHz kan verka som icke-platt vid 1,9 GHz.Adapting the method of predicting the signal properties according to the signal frequency and according to the surface distribution and material associated with the area of interest provides many advantages. For example, a single uniform coordinate system and a single environmental model can be used to predict the distribution of the electromagnetic fields in the environment associated with both macrocells and microcells. What is flat at 890 MHz may appear flat at 1.9 GHz.

Som visas i blocket 520 kan det vara önskvärt att modifiera en parameter förknippad med det trådlösa kommu- nikationssystemet baserat på signalegenskapens predik- är bl a tion. Exempel pà parametrar, som kan modifieras, basstationernas 312, 314 och 316 plats, en eller flera överförda effektvärden förknippade med basstationernas 312, signaler sända med antennerna 19. 314 och 316 antenner 19 och speciella frekvenser för På detta sätt är det möjligt att automatiskt förut- säga signalegenskaperna vid olika punkter inom det geo- grafiska området 400 förknippat med det trådlösa kommu- nikationssystemet 200. Kombinationer av basstationers och/eller antenners platser, frekvenser eller signal- effekter, som till största del täcker tjänsteområdena 412, 414 och 416 med den minsta utbredningen i grann- tjänsteområdena vid vilken given punkt 11 som helst kan väljas.As shown in block 520, it may be desirable to modify a parameter associated with the wireless communication system based on the signal property prediction, among other things. Examples of parameters that can be modified, the location of the base stations 312, 314 and 316, one or more transmitted power values associated with the base stations 312, signals transmitted with the antennas 19. 314 and 316 antennas 19 and special frequencies for In this way it is possible to automatically advance - say the signal characteristics at different points within the geographical area 400 associated with the wireless communication system 200. Combinations of base station and / or antenna locations, frequencies or signal effects, which for the most part cover the service areas 412, 414 and 416 with the the least prevalence in the neighboring service areas at any given point 11 can be selected.

Med hänvisning till fig 5 och på lämpligt sätt också till fig 1-4 visas en anordning 60 som kan vara en uni- 'versaldator för prediktering av signalegenskaperna enligt en föredragen utföringsform av uppfinningen. Ett minne 50 lagrar information som representerar de geografiska plat- serna för signalöverföringskällorna, såsom basstationerna 312, olika överföringsfrekvenser och/eller effekter. En data- 314 och 316 och antenntyperna 19 tillsammans med bas 51 som reagerar på minnet 50 lagrar ett antal data- strukturer som representerar omgivningsmodellen eller kartan över det geografiska området 400. Datan kan vara representerad i minnet 50 och/eller i databasen 51 på en mängd olika välkända sätt, exempelvis genom att använda matematiska uttryck, datastrukturer, digitala representa- tioner eller tabeller. Miljömodellen kan ha ett specifikt koordinatsystem (ej visat) med individuella områden av systemet som har en eller flera ytor 600 av varierande utbredningar förknippade därmed. En förutbestämd rymd kan lO l5 20 25 30 35 520 320 17 representeras av tredimensionella ytor av varierande ut- bredning genom användning av välkända datorvetenskapstek- niker.Referring to Fig. 5 and suitably also to Figs. 1-4, there is shown a device 60 which may be a universal computer for predicting the signal characteristics according to a preferred embodiment of the invention. A memory 50 stores information representing the geographical locations of the signal transmission sources, such as the base stations 312, various transmission frequencies and / or effects. A data 314 and 316 and antenna types 19 together with base 51 responsive to the memory 50 store a number of data structures representing the surrounding model or map of the geographic area 400. The data may be represented in the memory 50 and / or in the database 51 on a a variety of well-known ways, for example by using mathematical expressions, data structures, digital representations or tables. The environmental model may have a specific coordinate system (not shown) with individual areas of the system having one or more surfaces 600 of varying extensions associated therewith. A predetermined space can be represented by three-dimensional surfaces of varying extent using well-known computer science techniques.

En processor 52 är i förbindelse med minnet 50 och databasen 51. Processorn 52 kan reagera på ett program (ej visat), som kan finnas i minnet 50 och som kan vara exempelvis en instruktionsuppsättning som är skriven med välkända förfaranden i datorläsbart språk, som exekverar de olika aspekterna av förfarandet beskrivet i samband med den föredragna utföringsformen (erna) av uppfin- ningen. Exempelvis kan förfarandet implementeras i mjuk- vara skriven i språk sàsom C och/eller C++ och utföras pà en högprestanda-arbetsstation med en eller flera mikro- processorer som använder seriella eller parallella pro- cesstekniker. Programmet tillsammans med processorn 52, minnet 50 och databasen 51 kan baserat pà storlek pà ytan eller ytorna, som definierar ett speciellt intressant om- ràden, utnyttja antingen instruktionsuppsättningen 53 eller instruktionsuppsättningen 54 för att prediktera den valda signalegenskapen i det speciella intressant omrà- det.A processor 52 is connected to the memory 50 and the database 51. The processor 52 may respond to a program (not shown), which may be in the memory 50 and which may be, for example, an instruction set written by well-known methods in computer readable language, which executes the various aspects of the method described in connection with the preferred embodiment (s) of the invention. For example, the method may be implemented in software written in languages such as C and / or C ++ and performed on a high performance workstation with one or more microprocessors using serial or parallel processing techniques. The program together with the processor 52, the memory 50 and the database 51 can, based on the size of the area or areas, which define a particularly interesting area, use either the instruction set 53 or the instruction set 54 to predict the selected signal property in the particular area of interest.

Givetvis kan anordningen 60 innefatta en eller flera andra enheter eller element, såsom ett tangentbord (ej visat), ett pekorgan (ej visat), en displayenhet (ej visad) eller ett nätverksgränssnitt (ej visat).Of course, the device 60 may include one or more other devices or elements, such as a keyboard (not shown), a pointing device (not shown), a display device (not shown) or a network interface (not shown).

Minnet 50, processorn 52 och dess förknippade pro- gram, databasen 51 och instruktionsuppsättningarna 53 och 54 kan vara komponenter av, eller implementerade inom ett simuleringsverktyg såsom Motorolas Netplanm mjukvaruverk- tyg. Olika aspekter av föreliggande uppfinning hänför sig till specifika funktioner, som implementerbara i dator- system i allmänhet, och ett program som implementerar specifika funktioner kan levereras till en dator i många former, innefattande men inte begränsat till permanent lagring pà ett icke-skrivbart lagringsmedium, alternativt lagring pà ett skrivbart lagringsmedium eller överfört det allmänna med kommunikationsmedia, sàsom ett datornät, lO 15 20 25 520 320 l8 telefonnätet, en fiberoptisk kabel eller överförda radio- frekvenssignaler.The memory 50, the processor 52 and its associated programs, the database 51 and the instruction sets 53 and 54 may be components of, or implemented within, a simulation tool such as Motorola's Netplanm software tool. Various aspects of the present invention pertain to specific functions, as implementable in computer systems in general, and a program implementing specific functions may be provided to a computer in many forms, including but not limited to permanent storage on a non-writable storage medium. alternatively storage on a writable storage medium or transmitted to the public with communication media, such as a computer network, the telephone network, a fiber optic cable or transmitted radio frequency signals.

Principerna för föreliggande uppfinning, vilka kan appliceras pä cellulärbaserade kommunikationssystem, kan också appliceras pä andra typer av kommunikationssystem inklusive men inte begränsat till personkommunikations- system, satellitkommunikationssystem och datanät, och vidare appliceras pà cellulàra kommunikationssystem som har vilket antal celler som helst. På liknande sätt är principerna som beskrivs häri, antingen om kommunika- tionssystemen är analoga eller digitala, enkelriktade eller tvávägsriktade, och det mà pàpekas att ett kommuni- kationssystem och nätverkselement däri, i vilket aspek- terna av föreliggande uppfinning kan användas, kan utfor- mas pà vilket lämpligt sätt som helst. De olika utfö- ringsformerna av föreliggande uppfinning kan användas i anslutning till kommunikationssignaler med vilken frek- vens som helst och till kommunikationssystem som följer vilken luftgränssnittstandard som helst.The principles of the present invention, which can be applied to cellular communication systems, can also be applied to other types of communication systems including but not limited to personal communication systems, satellite communication systems and data networks, and further applied to cellular communication systems having any number of cells. Similarly, the principles described herein, whether the communication systems are analog or digital, are unidirectional or bidirectional, and it is to be understood that a communication system and network element therein in which the aspects of the present invention may be used may be embodied. mas in any suitable way. The various embodiments of the present invention may be used in connection with communication signals of any frequency and in communication systems which follow any air interface standard.

Det torde inses att andra och ytterligare former av uppfinningen kan härledas utan att man fràngär uppfin- 'ningstanken i bifogade patentkrav och det mà påpekas att denna uppfinning inte är begränsad pà nàgot sätt till de specifika utföringsformerna som beskrivs ovan, utan kom- mer att vara begränsad av följande patentkrav och deras ekvivalenter.It will be appreciated that other and further forms of the invention may be derived without departing from the spirit of the invention in the appended claims and it is to be understood that this invention is not limited in any way to the specific embodiments described above, but will be limited by the following claims and their equivalents.

Claims

10 15 20 25 30 35 520 320 19 PATENT REQUIREMENTS

A method for predicting a property of a first and a second signal at a predetermined location within a geographical area of a wireless communication system serving in the geographical area and comprising a first transmitter and a second transmitter, wherein the first transmitter is a microcellular transmitter which is designed to transmit a first signal with a first wavelength and where at the second transmitter is a macrocellular transmitter which is designed to transmit a second signal with a second wavelength, which method comprises the steps of positioning images of the first and second transmitters, defining an ambient model of the geographical area, defining a plurality of surfaces within the ambient model, each of said plurality of surfaces comprising at least three points defining a plane, and having a propagation, wherein at least one surface is associated with the predetermined location, to provide a first technique for predicting property to provide a second technique for predicting the property, that based on the size of said at least one surface associated with the predetermined location, the first wavelength and the second wavelength, use one of the first and second techniques to predict the property at the predetermined location, and to modify a parameter associated with the wireless communication system based on the prediction.

The method of claim 1, wherein the wireless communication system comprises a cellular radio telephone communication system. 10 15 20 520 320 20

The method of claim 2, wherein the cellular radiotelephone communication system is selected from the group consisting of a code division multiple access (CDMA) system, an analog system, and a time division multiple access (TDMA) system. .

The method of claim 1, wherein the predetermined location comprises a three-dimensional area.

The method of claim 1, wherein the environment model comprises a map.

The method of claim 5, wherein the map comprises a database.

The method of claim 6, wherein the database includes images of terrain data and images of interference code data integrated into a single data set.

The method of claim 7, wherein the interference code data includes three-dimensional buildings.

The method of claim 1, wherein each of the plurality of surfaces further comprises a vector that is perpendicular to the plane.

The method of claim 1, further comprising the step of assigning a priority value to each of the plurality of surfaces.